一种煤气化炉的进料装置及煤气化炉系统的制作方法

本实用新型涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种煤气化炉的进料装置及煤气化炉系统。

背景技术：

煤炭气化是煤炭清洁高效利用的一种重要形式。流化床气化炉因气化强度大，炉内温度均匀，气固接触效果好等优势，而被广泛用于实现煤的清洁高效气化。

现有煤气化炉系统的结构示意图如图1所示，一般包括常压煤仓01、变压煤锁02、高压料斗03、给料器04、进煤管线05和流化床气化炉06。吹送气进口管线07直接与进煤管线05连接，将进煤管线05内的煤粉以气力输送形式送入流化床气化炉06中。然而，参考图1所示，现有煤气化炉系统中，由于吹送气进口管线07连接在进煤管线05的一侧，使得吹送气只能从进煤管线05一侧进入，这样会导致吹送气与进煤管线05中的煤粉接触不均匀，造成煤粉在进煤管线05内分布不均匀，容易产生局部堆料而造成进煤管线05堵塞，难以实现进料装置均匀、连续、稳定的进料，进而影响流化床气化炉15的稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种煤气化炉的进料装置及煤气化炉系统，能够解决在现有的进料装置中由于吹送气与进煤管线中的煤粉接触不均匀而造成煤粉在进煤管线内容易产生局部堆料的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供一种煤气化炉的进料装置，包括通过下煤管线依次连接的常压煤仓、变压煤锁、高压煤斗和给料器；还包括送煤管线和运送筒；所述运送筒包括封闭端和开口端；所述送煤管线的一端与所述给料器的出料口连接，另一端从所述运送筒的封闭端穿入所述运送筒内；所述运送筒的开口端与流化床气化炉的进料口连接；沿所述送煤管线的送煤方向，所述运送筒的筒壁包括依次连接的第一直筒段、锥筒段、第二直筒段、变径筒段和第三直筒段；所述运送筒的封闭端设置有吹送气进口管线，吹送气进口管线的中心轴与运送筒的第一直筒段的中心轴垂直且不相交。

可选的，所述送煤管线穿入所述运送筒的一端位于所述运送筒的锥筒段处。

可选的，所述送煤管线穿入所述运送筒的一端位于所述运送筒的锥筒段靠近所述锥筒段小端的1/3处。

可选的，所述运送筒的第一直筒段的内径为所述送煤管线的内径的2～5倍。

可选的，所述运送筒的锥筒段的锥角为30°～90°。

可选的，所述运送筒的锥筒段沿其中心轴的尺寸为所述运送筒的第一直筒段沿其中心轴的尺寸的1.2～1.8倍。

可选的，所述运送筒的第三直筒段的内径与所述送煤管线的内径一致。

可选的，所述送煤管线伸入所述运送筒的一端的中心轴与所述运送筒的第一直筒段的中心轴重合。

可选的，所述运送筒的第一直筒段的中心轴与所述运送筒的第二直筒段的中心轴重合。

另一方面，本实用新型实施例提供一种煤气化炉系统，包括流化床气化炉，以及与所述流化床气化炉连接的如上述任意一种所述的进料装置。

本实用新型实施例提供的煤气化炉的进料装置及煤气化炉系统，所述进料装置包括通过下煤管线依次连接的常压煤仓、变压煤锁、高压煤斗和给料器；还包括送煤管线和运送筒；运送筒包括封闭端和开口端；送煤管线的一端与给料器的出料口连接，另一端从运送筒的封闭端穿入运送筒内；运送筒的开口端与流化床气化炉的进料口连接；沿送煤管线的送煤方向，运送筒的筒壁包括依次连接的第一直筒段、锥筒段、第二直筒段、变径筒段和第三直筒段；运送筒的封闭端设置有吹送气进口管线，吹送气进口管线的中心轴与运送筒的第一直筒段的中心轴垂直且不相交。相较于现有技术，本实用新型实施例提供的进料装置通过设置特定形状的运送筒，使得从运送筒上的吹送气进口管线进入的吹送气可在运送筒内以旋流形式下移，以便与从送煤管线进入运送筒的煤粉均匀接触混合，保证气固分布的均匀性，防止由于吹送气与煤粉接触不均匀而造成的煤粉堵塞进煤管线的问题，这样可以实现进料装置均匀、连续、稳定的进料，保证流化床气化炉的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的煤气化炉系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的煤气化炉系统结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的送煤管线和运送筒的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种煤气化炉的进料装置，参考图2和图3所示，包括通过下煤管线依次连接的常压煤仓11、变压煤锁12、高压煤斗13和给料器14；还包括送煤管线15和运送筒16；运送筒16包括封闭端和开口端；送煤管线15的一端与给料器14的出料口连接，另一端从运送筒16的封闭端穿入运送筒16内；运送筒16的开口端与流化床气化炉17的进料口连接；沿送煤管线15的送煤方向，运送筒16的筒壁包括依次连接的第一直筒段161、锥筒段162、第二直筒段163、变径筒段164和第三直筒段165；运送筒16的封闭端设置有吹送气进口管线166，吹送气进口管线166的中心轴与运送筒16的第一直筒段161的中心轴垂直且不相交。

参考图2所示，进料装置工作时，原料煤首先进入常压煤仓11，经常压煤仓11的下煤管线进入变压煤锁12中。常压煤仓11的下煤管线上通常设置一用一备两个控制阀门18来控制下煤；变压煤锁12充压至和高压煤斗13一致，通过变压煤锁12的下煤管线将原料煤送到高压煤斗13中，变压煤锁12的下煤管线上也设置一用一备两个控制阀门18来控制下煤；高压煤斗13中的原料煤继续向下流动，经给料器14定量后进入送煤管线15和运送筒16中，与吹送气混合，在吹送气气力作用下进入流化床气化炉17中同气化剂进行气化反应。

其中，吹送气可以为粗煤气或CO2等气体介质，气源压力高于流化床气化炉17压力0.1MPa～0.3MPa、温度在25℃～120℃之间；参考图2所示，吹送气经吹送气进口管线166进入运送筒16的第一直筒段161中，充分分散并以旋流形式向下游流动，进入锥筒段162内。原料煤经给料器14定量后沿送煤管线15下行，送煤管线15位于第一直筒段161的内部，送煤管线15伸入至运送筒16的锥筒段162中下部。原料煤和以旋流形式进入并下行的吹送气在锥筒段162底部接触，并充分混合均匀后，一起进入下部的第二直筒段163。原料煤和吹送气在第二直筒段163中充分扩散、进一步保证气固分布均匀后，进入下游的变径筒段164中，物料流动速度初步增加，这样可以避免流速过低导致的物料堆积堵塞出现。最后充分混合、均匀分布的原料煤和吹送气一起进入第三直筒段165，经流化床气化炉17的进料口进入流化床气化炉17中。

需要说明的是，保持吹送气进口管线166的进口气速为16m/s～25m/s，可以实现吹送气更佳的旋流分布效果，有利于同原料煤的充分均匀混合。

这样一来，相较于现有技术，本实用新型实施例提供的进料装置通过设置特定形状的运送筒，使得从运送筒上的吹送气进口管线进入的吹送气可在运送筒内以旋流形式下移，以便与从送煤管线进入运送筒的煤粉均匀接触混合，保证气固分布的均匀性，防止由于吹送气与煤粉接触不均匀而造成的煤粉堵塞进煤管线的问题，这样可以实现进料装置均匀、连续、稳定的进料，保证流化床气化炉的稳定运行。

参考图2所示，为了保证吹送气与原料煤能够在锥筒段162处充分混合，一般设置送煤管线15穿入运送筒16的一端位于运送筒16的锥筒段162处。在实际应用中，送煤管线15穿入运送筒16的一端通常位于运送筒16的锥筒段162靠近锥筒段162小端的1/3处。

进一步的，运送筒16的第一直筒段161的内径一般可设置为送煤管线15的内径的2～5倍。具体可以根据进煤量及吹送气气量控制，同时保持吹送气进口管线166的进口气速在设定范围内。

参考图2所示，在实际应用中，运送筒16的锥筒段162的锥角一般为30°～90°；运送筒16的锥筒段162沿其中心轴的尺寸(即锥筒段162的高度)为运送筒16的第一直筒段161沿其中心轴的尺寸(即第一直筒段161的高度)的1.2～1.8倍。这样可以保证吹送气更好的旋流分布。

进一步的，可以设置运送筒16的第三直筒段165的内径与送煤管线15的内径一致。这样可以使得物料保持较高的流速快速进入流化床气化炉17中。

参考图2和图3所示，送煤管线15伸入运送筒16的一端的中心轴与运送筒16的第一直筒段161的中心轴可以重合，也可以不重合；运送筒16的第一直筒段161的中心轴与运送筒16的第二直筒段163的中心轴可以重合，也可以不重合；本实用新型实施例对此均不做限定。较佳的，三者的中心轴重合有利于煤粉更加顺畅的下移，保证进料装置均匀、连续、稳定的进料。

本实用新型另一实施例提供一种煤气化炉系统，包括流化床气化炉17，以及与流化床气化炉17连接的如上述任意一种所述的进料装置。本实用新型实施例提供的进料装置通过设置特定形状的运送筒，使得从运送筒上的吹送气进口管线进入的吹送气可在运送筒内以旋流形式下移，以便与从送煤管线进入运送筒的煤粉均匀接触混合，保证气固分布的均匀性，防止由于吹送气与煤粉接触不均匀而造成的煤粉堵塞进煤管线的问题，这样可以实现进料装置均匀、连续、稳定的进料，保证流化床气化炉的稳定运行。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。